2

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

Лабораторная работа №1

по дисциплине

«Технология программирования»

на тему:

«Программирование алгоритмов сортировки»

Студент

Понарьин С.Н.

подпись, дата

фамилия, инициалы

Группа

АС-09

Принял

Домашнев П.А.

ученая степень, звание

подпись, дата

фамилия, инициалы

Липецк 2010

1. Задание

Осуществить программную реализацию сортировки информации заданного вида сбалансированным N-ленточным слиянием (в оперативной памяти), используя выбранные, в соответствии с вариантом, из табл. 1 алгоритм внутренней сортировки и формат исходных данных.

Вариант	ключ	Запись 0 – только ключ, 1 – ключ и другие данные различных типов	Метод внутренней сортировки
17	сhar	1, char[], int	5

Метод Шелла (5)

Представляет собой модификацию метода вставок. Используются сравнения и перестановки элементов, но в отличие от метода вставок, в сравнении участвуют не соседние, а отстоящие друг от друга на определенном расстоянии элементы. При необходимости перестановки, элементы перемещаются скачком на данное расстояние, а не на одну позицию.

В одной из модификаций метода (в случае, предложенном Д. Шеллом) шаг кратен степеням двойки. Вначале последовательность из N элементов делится на N/2 групп, если N – четно, и на (N-1)/2 групп, если N – нечетно. Каждая группа содержит по два элемента, если количество элементов было нечетным, одна из групп содержит три элемента. Элементы каждой группы отстоят друг от друга на расстоянии N/2 или (N-1)/2. В течение первого прохода осуществляется упорядочение элементов каждой группы методом вставок. Для осуществления следующего прохода шаг уменьшается вдвое (как и число групп), по отношению к предыдущему шагу (у дробных чисел берется целая часть). Процесс повторяется до тех пор, пока шаг не станет равным единице. В этом случае методом вставок сортируется весь список (одна группа). С точки зрения программной реализации потребуется неоднократный вызов сортировки вставками с указанием, в качестве параметров (помимо исходного списка и числа элементов), индекса начального элемента группы и шага. Приблизительное число сравнений составляет N log₂ N.

2. Блок-схема программы

3. Листинг программы

#include <stdio.h>

#include <conio.h>

#include <stdlib.h>

#include <string.h>

#include <locale.h>

void main()

{

int *c,*c2,i,j,k,d,f,t,kol_sym,r,q,*lent,N;

char *a,*a2,**b,**b2,s,el,str[25]="";

setlocale(LC_ALL,"Russian");

printf("Введите число лент: ");

scanf("%d",&N);

printf("Введите количество элементов, кратное %d: ",N);

scanf("%d",&kol_sym);

lent=(int*)(malloc(N*(sizeof(int))));//Выделение памяти под считчики лент

//Выделение памяти под элементы полей

a=(char*)(malloc (kol_sym*(sizeof(char))));

b=(char**)(malloc (kol_sym*(sizeof(char))));

for(i=0;i<kol_sym;i++)

b[i]=(char*)malloc(10*sizeof(char));

b2=(char**)(malloc (kol_sym*(sizeof(char))));

for(i=0;i<kol_sym;i++)

b2[i]=(char*)malloc(10*sizeof(char));

c=(int*)(malloc(kol_sym*(sizeof(int))));

c2=(int*)(malloc(kol_sym*(sizeof(int))));

a2=(char*)(malloc (kol_sym*(sizeof(char))));

//Ввод ключевого поля

for(i=0;i<kol_sym;i++)

{

printf("\nВведите символ%d: ",i+1);

s=getch();

if((s>=65)&&(s<=122))

{

printf("%c",s);

a[i]=s;

}

else

{

printf("Некооректный символ, придется повторить");

i--;

}

}

printf("\n\n");

//Ввод строк

for(i=0;i<kol_sym;i++)

{

printf("Введите строку %d: ",i+1);

scanf("%s",b[i]);

}

printf("\n");

//Ввод числовых данных

for(i=0;i<kol_sym;i++)

{

printf("Введите число %d: ",i+1);

scanf("%d",&c[i]);

}

//Сортировка каждой ленты методом Шелла

for(r=1;r<=N;r++)

{

d=kol_sym/(N*2);//Шаг сортировки равен: длина ленты/2

while(d>0)

{

for(j=(d+(r-1)*kol_sym/N);j<(r*kol_sym/N);j++)

{

for(t=0;t<25;t++)

b2[0][t]=b[j][t];

f=a[j];

q=c[j];

for(k=j-d;f<a[k]&&k>=(r-1)*kol_sym/N;k=k-d)

{

for(t=0;t<25;t++)

b[k+d][t]=b[k][t];

a[k+d]=a[k];

c[k+d]=c[k];

}

for(t=0;t<25;t++)

b[k+d][t]=b2[0][t];

a[k+d]=f;

c[k+d]=q;

}

d=d/2;//Уменьшить шаг на 2

}

}

//Метод слияния лент

printf("\n\n");

for(i=0;i<N;i++)

lent[i]=i*kol_sym/N;//Счетчик каждой ленты

for(i=0;i<kol_sym;i++)

{

el='z';

for(j=0;j<N;j++)

if((el>=a[lent[j]])&&(lent[j]!=-1))

{

el=a[lent[j]];

d=j;

}

a2[i]=a[lent[d]];

c2[i]=c[lent[d]];

for(j=0;j<25;j++)

b2[i][j]=b[lent[d]][j];

lent[d]++;

if(lent[d]==(d*kol_sym/N)+kol_sym/N)//если счетчик достиг предела

lent[d]=-1;

}

printf("\nРезультат:\n");

for(i=0;i<kol_sym;i++)

{

printf("\n%d: %2c",i+1,a2[i]);

printf("%12s ",b2[i]);

printf("%10d ",c2[i]);

}

getch();

}

4. Контрольный пример